分碼多任務

分碼多任務

分碼多任務又稱碼分多址CDMA(Code Division Multiple Access)是在無線通訊上使用的技術,CDMA 允許所有的使用者同時使用全部頻帶,並且把其它使用者發出的訊號視為噪聲,完全不必考慮到訊號衝突 的問題。

基本介紹

  • 中文名:分碼多任務
  • 外文名:CDMA 
  • 定位:無線通訊
  • 優點:通話更清晰傳輸影像
  • 目前:主流無線通信技術
  • 學科:通信技術
概念解釋,信道結構,優點,

概念解釋

CDMA(Code Division Multiple Access,碼分多址)也是擴頻通信的一種方式,要理解好CDMA的概念就要從碼分和擴頻兩個角度上進行理解。
首先,CDMA是一種碼分多址技術,即信道共享技術。碼分就是在傳送端每一個用戶信號被分配一個自相關性大而互相關性小的偽隨機二進制序列進行擴頻,這個偽隨機二進制序列就被稱為地址碼(即PN碼);不同用戶的信號能量被分配到不同的偽隨機擴頻序列里,在信道中許多用戶的寬頻信號相互疊加在一起同時進行寬頻傳輸,同時還疊加有寬頻、窄帶干擾及噪聲。在接收機端,信號被相關器加以分離,這種相關器只接收選定的二進制序列並壓縮其頻譜,即系統利用本地產生的地址碼對接收到的信號及噪聲進行解調,凡是與本地產生的地址碼完全相關的寬頻信號才可被還原成窄帶信號(相關解調),而其他與本地地址碼不相關的寬頻信號與寬頻噪聲仍保持頻寬;解擴信號經窄帶濾波後,信噪比得到極大提高。這樣凡不符合該用戶二進制序列的信號就不被壓縮頻寬,結果只有對該用戶有用的信息才被識別和提取出來。
其次,CDMA技術是建立在正交編碼、相關接收的理論基礎上,運用擴頻通信技術解決無線通信的選址問題,是擴頻通信的一種。也就是說,系統將所需傳輸的信號用一個頻寬遠大於信號頻寬的高速偽隨機編碼信號去調製它,使原信息數據的頻寬大大擴展,再經載波調製後發射出去;接收端經解調後,使用與傳送端完全相同的偽隨機碼,與接收的寬頻信號做相關處理,把寬頻信號解擴為原始的數據信息。
綜上,CDMA是採用擴頻技術的碼分多址方式。CDMA給每一用戶分配一個唯一的碼序列(擴頻碼,PN碼),並用它對承載信息的信號進行編碼。知道該碼序列用戶的接收機可對收到的信號進行解碼,並恢復出原始數據,這是因為該用戶碼序列與其他用戶碼序列的互相關是很小的。由於碼序列的頻寬遠大於所承載信息的信號的頻寬,編碼過程擴展了信號的頻譜,所以也稱為擴頻調製,其所產生的信號也稱為擴頻信號。這其中,PN碼的選擇是非常關鍵的,它直接影響到CDMA系統的容量、抗干擾能力、接人和切換速度等性能。CDMA多址技術能適合現代移動通信網所要求的大容量、高質量、綜合業務和軟切換等,正受到越來越多的運營商和用戶的青睞。

信道結構

在CDMA蜂窩通信系統中,用戶之間的信息傳輸也是由基站進行轉發和控制的。為了實現雙工通信,正向傳輸和反向傳輸各使用一個頻率,即通常所謂的頻分雙工。
無論正向傳輸或反向傳輸除去傳輸業務信息外,還必須傳送相應的控制信息。為了傳送不同的信息,需要設定相應的信道。但是,CDMA通信系統既不分頻道又不分時隙,無論傳送何種信息的信道都靠採用不同的碼型來區分。類似的信道屬於邏輯信道。這些邏輯信道無論從頻域或者時域來看都是相互重疊的,或者說它們均占用相同的頻段和時間。
在有中心站的CDMA系統中,例如,在由基站一移動台構成的蜂窩通信系統中,採用頻率劃分前向/反向信道的方式;在無中心站的CDMA系統中,前向/反向信道均採用碼型劃分的方式。

優點

CDMA的優點包括:
1. CDMA中所提供的聲音編碼的技術,其質量比目前的GSM好,而且可以把你講話時周遭的環境雜音降低,使通話更清晰。
2. CDMA可以減少手機間的干擾,並且可以增加用戶的容量,減少手機功率,降低電磁對人體傷害。
3. CDMA可減少通話時信號中斷的幾率。
4. CDMA的頻寬可以傳輸影像,
5.CDMA有良好的認證機制,可以防止被人截聽以及防止盜打。
目前CDMA系統正快速發展中,主要採行的公司集中在北美,我國也有相關的業務開展,預計CDMA為21世紀初無線通信技術的主流之一。

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